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Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Novo avanço tecnológico da Internet sem fio
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E se continuássemos usando da tecnologia para promover o acesso à Internet aos mais de quatro bilhões de pessoas que vivem onde a infraestrutura é incapaz de oferecer esse serviço aos seus moradores?
Ao usar LEDs comuns e células solares, Harald Haas e sua equipe são os pioneiros da nova tecnologia de transmissão de dados por meio da luz. Essa talvez seja exatamente a ponte necessária ao fosso digital.
Veja como o futuro da Internet poderia ser.
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
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00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Gostaria de demonstrar
pela primeira vez ao público
pela primeira vez ao público
a possibilidade de transmissão de um vídeo
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
por meio de lâmpadas comuns
de LED disponíveis no mercado
de LED disponíveis no mercado
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
a uma tela solar
com um laptop como receptor.
com um laptop como receptor.
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Não há Wi-Fi envolvido, há apenas luz.
E vocês podem questionar, qual é o ponto?
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
E o ponto é este:
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
haverá uma extensão maciça de Internet
para aproximar o fosso digital,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
além de permitir o que denominamos
"Internet das Coisas",
"Internet das Coisas",
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
dezenas de bilhões de equipamentos
conectados à Internet.
conectados à Internet.
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
Na minha opinião, tal extensão
da Internet só pode funcionar
da Internet só pode funcionar
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
se for o mais próximo à energia neutra.
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Isto é, precisamos usar ao máximo
da infraestrutura existente.
da infraestrutura existente.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
É aí que a célula solar e o LED entram.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Demonstrei, pela primeira vez,
no TED em 2011,
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
o "Li-Fi", ou Fidelidade à Luz.
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
o Li-Fi usa os LEDs comuns
para transmitir dados
para transmitir dados
de forma muito rápida, segura e protegida.
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
As informações são transportadas pela luz,
codificadas por mudanças sutis de brilho.
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Se prestarmos atenção,
há muitos LEDs à nossa volta,
há muitos LEDs à nossa volta,
então, há muita infraestrutura
de Li-Fi em torno de nós.
de Li-Fi em torno de nós.
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Mas até então, usamos equipamentos
especiais: pequenos fotodectores
especiais: pequenos fotodectores
para receber informações
codificadas em dados.
codificadas em dados.
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Queria descobrir uma forma possível
de aproveitar a infraestrutura existente
de aproveitar a infraestrutura existente
para receber dados da nossa luz Li-Fi.
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
E, por isso, pesquiso
sobre células e painéis solares.
sobre células e painéis solares.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Uma célula solar absorve a luz
e a converte em energia elétrica.
e a converte em energia elétrica.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Por isso, podemos usar a célula solar
para recarregar os nossos celulares.
para recarregar os nossos celulares.
Mas precisamos lembrar
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
que a codificação de dados ocorre
por mudanças sutis do brilho do LED,
por mudanças sutis do brilho do LED,
02:14
that the data is encoded in subtle changes
of the brightness of the LED,
of the brightness of the LED,
32
122989
6231
então, se há flutuação na entrada de luz,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
o mesmo ocorre à energia
captada da célula solar.
captada da célula solar.
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Isso significa que nós temos
aqui um mecanismo principal
aqui um mecanismo principal
para receber informações
da luz e da célula solar,
da luz e da célula solar,
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
porque a flutuação energética captada
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
corresponde aos dados transmitidos.
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Claro que a dúvida é:
podemos receber mudanças
tão rápidas e sutis de brilho,
tão rápidas e sutis de brilho,
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
como aquelas transmitidas
por nossas luzes de LED?
por nossas luzes de LED?
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
E a resposta é: sim, nós podemos.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
Nós mostramos no laboratório
que é possível receber até
50 MB por segundo
50 MB por segundo
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
dos modelos de células
solares disponíveis.
solares disponíveis.
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
E é mais rápida do que a maioria
das conexões existentes de banda larga.
das conexões existentes de banda larga.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Agora, vou demonstrar-lhes na prática.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
Nesta caixa, há um modelo
simples de lâmpada de LED.
simples de lâmpada de LED.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Este é um modelo comum de célula solar
que está conectado ao laptop.
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Temos aqui também um instrumento
para visualizar a captação
de energia através da célula solar.
de energia através da célula solar.
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
Este instrumento
mostra-nos algo neste momento.
mostra-nos algo neste momento.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Isto porque a célula solar
já está captando a luz do ambiente.
já está captando a luz do ambiente.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Agora, o que quero fazer primeiro,
é acender a luz,
é acender a luz,
e eu simplesmente acenderei a luz,
por um instante,
por um instante,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
03:48
for a moment,
57
216096
2108
e vocês perceberão que o ponteiro
do instrumento move-se para a direita.
do instrumento move-se para a direita.
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
Aí, a célula solar, por um tempo,
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
capta a energia elétrica
através deste recurso artificial.
através deste recurso artificial.
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Ao desligá-lo, percebemos
que o ponteiro cai para a esquerda.
que o ponteiro cai para a esquerda.
Eu o ligo...
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Aí captamos energia da célula solar.
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
Em seguida, aciono a transmissão do vídeo.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
E faço isso através deste botão.
Aí, agora, esta lâmpada de LED aqui
está acionando um vídeo
está acionando um vídeo
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
ao mudar o brilho do LED
de forma muito sutil,
de forma muito sutil,
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
impossível de se identificar com os olhos,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
porque as suas mudanças
são muito rápidas para percebermos.
são muito rápidas para percebermos.
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Mas para provar esse ponto,
posso bloquear a luz da célula solar.
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Aí, primeiro, vocês observam
a queda da captação energética
a queda da captação energética
e o vídeo para também.
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
O vídeo reiniciará ao remover o bloqueio.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Aplausos)
E, posso repetir esse feito.
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Aí, interrompemos a transmissão do vídeo
e a captação energética para também.
e a captação energética para também.
04:57
So we stop the transmission of the video
and energy harvesting stops as well.
and energy harvesting stops as well.
77
285967
5251
Isto prova que a célula solar
atua como um receptor.
atua como um receptor.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
05:08
But now imagine that this LED lamp
is a street light, and there's fog.
is a street light, and there's fog.
79
296079
5384
Agora, imaginemos que esta lâmpada
de LED esteja na rua e haja cerração.
de LED esteja na rua e haja cerração.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Então, vou simular uma cerração,
para isso, trouxe um lenço comigo.
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
(Risos)
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
Vou colocá-lo sobre a célula solar.
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
05:25
First you notice
84
313905
1628
Primeiro, observamos
que a energia captada cai, como esperado,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
mas o vídeo continua agora.
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
O que prova que apesar do bloqueio,
há luz suficiente penetrando
na célula solar pelo lenço,
na célula solar pelo lenço,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
então, a célula solar pode decodificar
e acionar aquela informação,
e acionar aquela informação,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
neste caso, um vídeo de alta definição.
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
05:51
What's really important here is that
a solar cell has become a receiver
a solar cell has become a receiver
91
339040
5563
O que de fato importa aqui é:
a célula solar transformou-se num receptor
a célula solar transformou-se num receptor
de sinais de alta velocidade
sem fio codificados por luz,
sem fio codificados por luz,
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
além de manter a sua função primária
de captação energética.
de captação energética.
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Por isso, é possível
usar células solares existentes
no telhado de uma cabana
no telhado de uma cabana
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
como receptores de banda larga
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
ou de estação de laser numa colina próxima
ou de poste de iluminação.
ou de poste de iluminação.
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
06:19
And It really doesn't matter
where the beam hits the solar cell.
where the beam hits the solar cell.
98
367605
3695
Realmente, não importa o local no qual
o feixe incide sobre a célula solar.
o feixe incide sobre a célula solar.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
E ocorre o mesmo
às células solares translúcidas
integradas às janelas,
integradas às janelas,
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
às células solares integradas
ao equipamento urbano,
ao equipamento urbano,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
ou mesmo, àquelas integradas
aos bilhões de equipamentos
aos bilhões de equipamentos
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
que formarão a "Internet das Coisas".
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
Apenas, porque não queremos
recarregá-los constantemente
recarregá-los constantemente
06:38
Because simply,
104
386889
1158
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
ou pior, substituir
suas baterias em poucos meses.
suas baterias em poucos meses.
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
Como disse a vocês,
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
esta é a primeira vez
que o apresento em público.
que o apresento em público.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
Trata-se de uma demonstração laboratorial,
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
um protótipo.
06:52
a prototype.
110
400593
1203
06:54
But my team and I are confident
that we can take this to market
that we can take this to market
111
402276
3294
Mas, minha equipe e eu estamos certos
de que vamos trazê-lo ao mercado
de que vamos trazê-lo ao mercado
nos próximos dois ou três anos.
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
Esperamos ser capazes de contribuir
ao fechamento do fosso digital,
ao fechamento do fosso digital,
além de contribuirmos
07:05
and also contribute
114
413568
1198
com a conexão de todos
esses bilhões de aparelhos de Internet.
esses bilhões de aparelhos de Internet.
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
E tudo isso sem causar
explosão maciça no consumo de energia,
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
porque as células solares
agem de forma oposta.
agem de forma oposta.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
Obrigado.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
(Aplausos)
07:17
(Applause)
120
425818
5182
ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovatorHarald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.
Why you should listen
Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.
Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems.
"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."
Harald Haas | Speaker | TED.com